【三星下一代HBM考虑采用无焊剂技术】
业界消息称 ， 三星电子正在为下一代HBM研究包括无焊剂在内的多种键合技术 。
三星电子自今年初起 ， 已与海外主要合作伙伴启动了对无焊剂键合技术的初步评估工作 。
该技术将应用于 HBM4（第六代） ， 目标是在今年年底前完成评估 。
目前三星电子采用 NCF（非导电性粘接薄膜）作为HBM制造的后工序技术 。
HBM是一种通过垂直堆叠多个DRAM来提高数据处理性能的存储器半导体 。 它通过 TSV（硅通孔）在每个DRAM上钻出微小的孔 ， 并以电气方式连接这些孔 。 为了连接各个DRAM ， 使用了微小突起形状的微凸点 。
三星电子一直采用的是TC键合工艺 ， 即在堆叠的每个DRAM之间插入NCF ， 并从上方进行热压 。 NCF在高温下熔化 ， 起到连接凸块与凸块、固定芯片间的作用 。
无焊剂技术主要应用于 MR-MUF（Mass Reflow-Molded Underfill） 。 MR-MUF 不使用薄膜 ， 而是利用液态的EMC（环氧树脂与无机二氧化硅混合而成的模塑材料） 。
MR-MUF在每堆叠一个DRAM 时 ， 会先进行临时热压接合 ， 待完全堆叠后 ， 再通过加热（回流焊）完成接合过程 。
随后 ， 在各芯片之间无间隙地注入EMC 。 EMC起到支撑各芯片的“底部填充（Underfill）”以及防止外部污染等作用 。
在现有的MR-MUF工艺中 ， 为了去除残留在凸点上的氧化膜 ， 会先涂覆一种称为助焊剂（flux）的物质 ， 然后再清洗掉 。
然而 ， 随着HBM的输入输出端子（I/O）数量在HBM4中相比之前翻倍至2024个 ， 以及DRAM堆叠层数的增加 ， 凸点之间的间距也会随之缩小 。
这种情况下 ， 助焊剂可能无法被彻底清洗干净 ， 从而可能损害芯片的可靠性 。
对此 ， 半导体行业提出了无焊剂焊接方案 。
尽管设备厂商在无焊剂技术上的方法各异 ， 但核心在于不使用焊剂而去除焊球周围的氧化层 。
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